KR101783079B1

KR101783079B1 - 액처리 장치 및 액처리 방법

Info

Publication number: KR101783079B1
Application number: KR1020137017509A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 아이우라; 노리히로 이토; 다카시 나가이
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2017-09-28
Also published as: TW201316436A; JP5951377B2; WO2013031390A1; KR20140053823A; US9640383B2; US20130319476A1; JP2013065823A; TWI539548B

Abstract

액처리 장치는, 기판(W)을 수평으로 유지하는 기판 유지 부재(22)와, 기판 유지 부재를 회전시키는 회전 기구(25)와, 기판 유지 부재에 유지된 기판에 가열된 약액을 공급하는 약액 노즐(56a)과, 기판 유지 부재에 유지된 기판의 위쪽을 덮는 톱 플레이트(50)와, 톱 플레이트의 위쪽으로부터, 톱 플레이트를 투과시켜 정해진 파장의 광을 기판 유지 부재에 유지된 기판에 조사함으로써 약액 처리 중에 기판을 가열하는 적어도 1개의 LED 램프(62)를 구비하고 있다.

Description

액처리 장치 및 액처리 방법{LIQUID-TREATMENT DEVICE AND LIQUID-TREATMENT METHOD}

본 발명은, 기판을 회전시키면서 기판에 가열된 처리액을 공급함으로써, 기판에 정해진 약액 처리를 행하는 액처리 장치 및 액처리 방법에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 기판, 예컨대 반도체 웨이퍼(이하 단순히 「웨이퍼」라고 함)에 형성된 처리 대상막 위에 정해진 패턴으로 레지스트막이 형성되고, 이 레지스트막을 마스크로 하여 에칭, 이온 주입 등의 처리가 상기 처리 대상막에 행해진다. 처리 후, 불필요해진 레지스트막은 웨이퍼 상에서 제거된다.

최근에는, 레지스트막의 제거 방법으로서, SPM 처리가 자주 이용되고 있다. SPM 처리는, 황산과 과산화수소수를 혼합하여 얻은 고온의 SPM(Sulfuric Acid Hydrogen Peroxide Mixture)을 레지스트막에 공급함으로써 행해진다.

상기 SPM 처리를 행하기 위한 레지스트 제거 장치의 일례가 일본국 특허 공개 공보 JP2007-35866A(특허문헌 1)에 개시되어 있다. 특허문헌 1의 장치는, 웨이퍼를 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 스핀 척에 유지된 웨이퍼의 주위를 둘러싸는 스플래시 가드(처리 컵이라고도 부름)와, 스핀 척에 유지된 웨이퍼의 표면(레지스트가 형성되어 있는 면)에 SPM을 공급하는 노즐을 갖고 있다. 웨이퍼의 표면에 고온의 SPM이 공급되면, 레지스트와 반응하여 흄(fume)이 발생한다. 흄이란, SPM 및 레지스트 유래의 가스 또는 미스트로서, 이 흄은, 레지스트 제거 장치의 챔버 내에 광범위하게 확산되어, 웨이퍼 오염의 원인 물질을 발생시킬 수 있다. 이러한 흄의 확산을 방지하기 위해서, 특허문헌 1의 장치는, 스플래시 가드의 상단 개구 및 스핀 척에 유지된 웨이퍼의 위쪽을 덮는 원판 상의 차폐판(톱 플레이트 내지 상판 등으로도 불림)을 구비하고 있다.

SPM 처리는, 고온의 SPM에 의해 웨이퍼를 처리한다. 그러나, 웨이퍼(W)가 SPM으로부터 열을 빼앗기 때문에, SPM의 토출 포인트로부터 먼 부위에서는 SPM의 온도가 내려가기 쉽고, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 웨이퍼(W) 주연부가 냉각되기 쉽다. 그 때문에, 웨이퍼 면내의 온도 분포에 불균일이 발생하기 쉽고, 나아가서는 처리 결과에 불균일이 발생하기 쉽다. 특허문헌 1의 노즐은 웨이퍼 중심에 SPM을 공급하기 때문에, 웨이퍼 주연부에 있어서 SPM의 온도가 저하되는 경향이 있다고 생각할 수 있지만, 그것에 대한 대책은 특허문헌 1에는 전혀 기재되어 있지 않다.

일본국 특허 공개 공보 JP2008-4878A(특허문헌 2)에는, 웨이퍼의 이면(레지스트가 형성되어 있지 않은 면)을 흡착 유지하여 회전시키는 플레이트(흡착식의 스핀 척)와, 이 플레이트에 의해 유지된 웨이퍼의 표면(레지스트가 형성되어 있는 상향으로 유지되어 있는 면)에 SPM을 공급하는 SPM 노즐과, 플레이트에 의해 유지된 웨이퍼의 표면에 SPM과 질소 가스의 혼합 유체를 공급하는 혼합 유체 노즐을 구비한 레지스트 제거 장치가 개시되어 있다. 플레이트에는 웨이퍼의 전체 영역을 가열할 수 있는 히터가 내장되어 있고, 이 히터에 의해 웨이퍼의 표면이 200℃∼250℃ 정도가 되도록 웨이퍼가 이면측에서부터 가열된다. 이 상태에서, 혼합 유체 노즐을 이동(스캔)시키면서 SPM과 질소 가스의 혼합 유체를 웨이퍼에 분무함으로써, 레지스트의 박리가 행해진다. 특허문헌 2의 장치와 같이, 회전하는 플레이트에 히터를 설치하면 구조가 복잡해지고, 또한, 플레이트에는 약액이 접촉하기 때문에, 히터가 약액에 노출될 우려가 있다.

본 발명은, 약액 처리시에 있어서의 약액 분위기의 확산을 방지하면서, 간단한 구조로 약액에 노출되지 않고, 기판의 온도 조정을 효율적으로 행할 수 있는 액처리 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 관점에 따르면, 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 부재와, 상기 기판 유지 부재를 회전시키는 회전 기구와, 상기 기판 유지 부재에 유지된 기판에 가열된 약액을 공급하는 약액 노즐과, 상기 기판 유지 부재에 유지된 기판의 위쪽을 덮는 톱 플레이트와, 상기 톱 플레이트의 위쪽으로부터, 상기 톱 플레이트를 투과시켜 정해진 파장의 광을 상기 기판 유지 부재에 유지된 기판에 조사함으로써, 약액 처리 중에 기판을 가열하는 적어도 1개의 LED 램프를 구비한 액처리 장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 제2 관점에 따르면, 기판의 위쪽을 톱 플레이트에 의해 덮는 단계와, 상기 기판을 수평으로 유지하여 연직 축선 주위로 회전시키는 단계와, 회전하고 있는 상기 기판에 가열된 약액을 공급하는 단계와, 약액 처리 중에, 적어도 1개의 LED 램프에 의해, 상기 톱 플레이트의 위쪽으로부터, 상기 톱 플레이트를 투과시켜 정해진 파장의 광을 상기 기판 유지 부재에 유지된 기판에 조사하여 기판을 가열하는 단계를 포함한 액처리 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 기판을 위쪽으로부터 천판(天板)에 의해 덮음으로써, 천판보다 아래쪽에서 발생된 약액 및 피처리물체 유래의 가스 또는 미스트가 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 천판의 위쪽에 LED 램프를 설치하여, 기판을 가열하는 데 알맞은 파장의 LED 램프광을 천판을 투과시켜 기판에 조사함으로써, 간단한 구조로, 약액 및 피처리물체 유래의 가스 또는 미스트에 LED 램프가 노출되지 않게 기판의 표면을 직접적으로 가열할 수 있다.

도 1은 액처리 장치로서의 기판 세정 장치를 포함하는 액처리 시스템을 위쪽에서 본 상방 평면도이다.
도 2는 상기 기판 세정 장치의 구성을 도시한 종단면도이다.
도 3은 상기 기판 세정 장치의 구성을 도시한 횡단면도이다.
도 4는 LED 램프의 다른 배치의 예를 도시한 LED 램프 유닛만의 평면도이다.
도 5는 LED 램프 이동 기구를 구비한 변형예를 도시한 평면도이다.
도 6은 기판 세정 장치의 다른 실시형태를 도시한 종단면도이다.
도 7은 기판 세정 장치의 또 다른 실시형태를 도시한 종단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.

우선, 도 1을 이용하여 본 발명에 의한 액처리 장치의 실시형태에 따른 기판 세정 장치를 포함하는 처리 시스템에 대해서 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액처리 시스템은, 외부에서 피처리 기판으로서의 반도체 웨이퍼(W)(이하, 간단히 「웨이퍼(W)」라고도 부름)를 수용한 캐리어를 배치하기 위한 배치대(101)와, 캐리어에 수용된 웨이퍼(W)를 꺼내기 위한 반송 아암(102)과, 반송 아암(102)에 의해 꺼내어진 웨이퍼(W)를 배치하기 위한 전달 유닛(103)과, 전달 유닛(103)에 배치된 웨이퍼(W)를 수취하여, 이 웨이퍼(W)를 액처리 장치(10) 내에 반송하는 반송 아암(104)을 구비하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 액처리 시스템에는, 복수(도 1에 도시된 양태로는 4개)의 기판 세정 장치(10)가 내장되어 있다

다음에, 기판 세정 장치(10)의 구성에 대해서 도 2 및 도 3을 이용하여 설명한다. 기판 세정 장치(10)는, 케이싱(11)(도 3 참조)에 의해 구획되는 처리 챔버(12) 내에, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 플레이트(20)와, 유지 플레이트(20)와 동축으로 설치된 리프트핀 플레이트(30)와, 유지 플레이트(20)에 유지된 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸는 처리 컵(40)과, 유지 플레이트(20)에 유지된 웨이퍼(W)의 위쪽을 덮는 톱 플레이트(천판)(50)와, 톱 플레이트(50)의 위쪽에 설치된 LED 램프 유닛(60)을 갖고 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 처리 챔버(12)의 천장에는, 처리 챔버(12) 내에 청정 공기의 다운플로우를 형성하는 팬 필터 유닛(FFU)(14)이 설치되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 처리 챔버(12)의 측벽에는, 셔터 부재(15)(이것은 도 1에는 도시되어 있지 않음)가 설치된, 웨이퍼(W)의 반출입구(16)가 형성되어 있어, 이 반출입구를 통해 웨이퍼(W)를 유지한 반송 아암(104)이 처리 챔버(12) 내로 침입할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유지 플레이트(「스핀 척」이라고도 불림)(20)는, 원판형의 유지 플레이트 본체(21)와, 유지 플레이트 본체(21)의 주연부에 있어서 원주를 등분한 각도 위치에 각각 설치된 복수(예컨대 3개)의 유지 부재(22)를 갖고 있다. 유지 부재(22)는 축(23)을 중심으로 요동할 수 있고, 도시된 웨이퍼(W)의 주연을 유지하는 유지 위치와, 웨이퍼(W)의 주연으로부터 떨어진 해방 위치를 취할 수 있다. 유지 플레이트 본체(21)의 하면 중심부로부터 회전축(24)이 아래쪽으로 연장되어 있다. 회전축(24)은, 도 2 중에 개략적으로 도시한 회전 승강 기구(25) 내의 회전 모터(도시하지 않음)에 의해 회전 구동되며, 이에 따라 유지 플레이트(20) 및 유지 부재(22)에 의해 수평으로 유지된 웨이퍼(W)의 중심을 통과하는 연직 축선 주위로 웨이퍼(W)를 회전시킬 수 있다.

리프트핀 플레이트(30)는, 원판형의 리프트핀 플레이트 본체(31)와, 리프트핀 플레이트 본체(31)의 주연부에 있어서 원주를 등분한 각도 위치에 각각 설치된 복수(예컨대 3개)의 리프트핀(32)을 갖고 있다. 리프트핀 플레이트 본체(31)는, 하강 위치에 있을 때에, 유지 플레이트 본체(21)의 상면의 중앙부에 형성된 오목부에 수용된다. 리프트핀 플레이트 본체(31)의 하면 중심부로부터는, 승강축(34)이 회전축(24)의 공동(空洞) 내에서 아래쪽으로 연장되어 있다. 승강축(34)은 도 2 중에 개략적으로 도시한 회전 승강 기구(25) 내의 승강 구동 기구, 예컨대 에어실린더(도시하지 않음)에 의해 승강하고, 이에 따라 유지 플레이트(20)를 승강시키지 않고, 리프트핀 플레이트(30)만을 승강시킬 수 있다. 또한, 리프트핀 플레이트 본체(31)는, 유지 플레이트 본체(21)의 상면의 오목부에 수용되었을 때에는, 적당한 걸어맞춤 수단(35)에 의해 유지 플레이트 본체(21)와 상대 회전할 수 없도록 걸어맞추기 때문에, 리프트핀 플레이트(30)는, 유지 플레이트(20)를 회전시킴으로써 유지 플레이트(20)와 함께 회전한다. 걸어맞춤 수단(35)은, 예컨대, 유지 플레이트(20) 및 리프트핀 플레이트(30) 중 한쪽에 형성된 볼록부, 다른 쪽에 형성된 오목부로 구성할 수 있다.

처리 컵(40)은, 전술한 바와 같이, 유지 플레이트(20)에 유지된 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸서 설치되어, 원심력에 의해 웨이퍼(W)로부터 바깥쪽으로 비산되는 처리액을 받아내는 역할을 수행한다. 처리 컵(40)의 바닥부에는, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 배출구(41)가 형성되어 있고, 배출구(41)에는 배출 라인(42)이 접속되어 있다. 배출 라인(42)에는 미스트 세퍼레이터(43)와, 이젝터 혹은 펌프를 포함하는 적당한 배기 장치(44)가 개재되어 있다. 미스트 세퍼레이터(43)로 분리된 액체는 공장 폐액계(DR)로 폐기되고, 기체는 공장 배기계(EXH)로 폐기된다.

톱 플레이트(50)는, 도 2 및 도 3에 실선으로 나타낸 처리 위치에 있을 때, 유지 플레이트(20)에 유지된 웨이퍼(W)의 근방에 위치하여 웨이퍼(W)의 위쪽을 덮고, 처리 컵(40)의 상부 개구를 거의 폐색한다. 톱 플레이트(50)의 직경은, 웨이퍼(W)의 직경보다 약간 큰 것이 바람직하다. 톱 플레이트(50)의 상면 중앙부로부터 중공(中空)의 회전축(51)이 위쪽으로 연장되어 있다. 회전축(51)은 이동 아암(52)의 선단부에, 베어링을 통해 연직 축선 주위로 회전 가능하게 부착되어 있다. 이동 아암(52)의 기단부에는 회전 모터(53)가 설치되어 있다. 회전 모터(53)를 회전 구동하면, 그 회전은 적당한 전동 수단(54)[도시예에서는, 회전축(51) 및 회전 모터(53)의 출력축에 각각 부착된 풀리, 및 이들 풀리 사이에 걸쳐진 벨트를 포함함]에 의해 회전축(51)에 전달되고, 이에 따라 톱 플레이트(50)를 회전시킬 수 있다. 이동 아암(52)은 회전 모터(55)를 구동시킴으로써 연직 축선 주위로 선회시킬 수 있고, 이 이동 아암(52)의 선회에 따라, 톱 플레이트(50)는 웨이퍼(W)의 바로 위에 위치하는 처리 위치, 또는 웨이퍼(W)의 바로 위로부터 후퇴한 후퇴 위치(도 3의 이점쇄선으로 나타낸 위치)에 위치할 수 있다. 또한, 후퇴 위치에, 톱 플레이트(50)를 세정하는 장치를 설치하는 것도 바람직하다.

회전축(51) 내에 형성된 공동(51a)은, 톱 플레이트(50)의 하면까지 연장되어 거기서 웨이퍼(W)를 향해 개구되어 있다. 공동(51a) 내에는 약액 공급관(56)이 설치되어 있다. 약액 공급관(56)은 회전축(51)으로부터 떨어져 있고, 따라서 회전축(51)을 회전시켜도 약액 공급관(56)은 회전하지 않는다. 약액 노즐로서의 역할을 갖는 약액 공급관(56)의 하단 개구(56a)로부터 유지 플레이트(20)에 의해 유지된 웨이퍼(W)를 향해 약액이 공급된다. 즉, 약액 공급관(56)은 웨이퍼(W)의 처리 대상면에 약액을 공급하는 약액 공급 노즐로서의 역할을 수행한다. 약액 공급관(56)의 상단에는, 약액 공급 배관(56b)이 접속되어 있고, 이 약액 공급 배관(56b)[배관(56b)의 상세한 도시는 생략하고 있음)은, 이동 아암(52)의 외부에서 이동 아암(52)을 따라 연장되고, 개략적으로 도시한 SPM 공급 기구(약액 공급 기구)(57)에 접속되어 있다. 이동 아암(52)의 외부에 약액 공급 배관(56b)을 설치함으로써, 배관에서 문제점이 발생하여도, 톱 플레이트(50)의 구동계가 약액의 영향을 받는 일은 없다. SPM 공급 기구(57)는, 가열 황산 공급원, 과산화수소수 공급원, 황산과 과산화수소수를 정해진 비율로 혼합하는 혼합 장치, 예컨대 믹싱 밸브, 유량 조정 밸브, 개폐 밸브 등(모두 도시하지 않음)으로 구성할 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, LED 램프 유닛(60)은, 이동 아암(52)에 지지된 원판형의 램프 지지체(61)와, 램프 지지체(61)에 지지된 1 또는 복수(본 예에서는 4개)의 LED 램프(62)를 갖고 있다. 각 1개의 LED 램프(62)는, 1개의 발광 소자 또는 복수의 발광 소자열(발광 소자 어레이)에 의해 구성할 수 있다. 램프 지지체(61)는 이동 아암(52)에 고정되어 있기 때문에, 톱 플레이트(50)를 회전시켜도 LED 램프 유닛(60)은 회전하지 않는다. 한편, 이동 아암(52)의 선회에 따라, LED 램프 유닛(60)은 톱 플레이트(50)와 함께 이동하고, 톱 플레이트(50)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 바로 위에 위치하는 처리 위치와, 웨이퍼(W)의 바로 위로부터 후퇴한 후퇴 위치를 취할 수 있다. 또한, 램프 지지체(61)의 형상은 임의이며, 예컨대 이동 아암(52)으로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 평판형 부재여도 좋다.

LED 램프(62)로서, 웨이퍼(W)를 가열하기 위해 알맞은 파장, 구체적으로는, 예컨대 880 ㎚의 파장의 광을 조사하는 것이 이용되고 있다. 따라서, 톱 플레이트(50)는, 880 ㎚의 파장의 광을 잘 투과하는 재료로서, SPM에 의한 부식에 견딜 수 있는 재료, 예컨대, 석영 또는 테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 구성할 수 있다. LED 램프(62)는 이동 아암(52)을 따라 연장되는 급전선(63)[급전선(63)의 상세한 도시는 생략하고 있음]을 통해 전원 장치(PS)(64)로부터 급전된다. 또한, LED 램프(62)를 냉각시켜 보호하기 위해서, LED 램프 냉각용의 냉매 통로를 램프 지지체(61)에 설치하여도 좋고, 혹은 방열핀을 LED 램프(62)에 설치하여도 좋다.

도시된 실시형태에 있어서는, LED 램프(62)는, 약액 온도 또는 웨이퍼 온도가 저하되는 경향이 있는 웨이퍼(W)의 주연부를 가열할 수 있도록, 유지 플레이트(20)에 유지된 웨이퍼(W)의 주연부에 대향하는 위치에 있다. 또한, 처리시에는 웨이퍼(W)가 회전하기 때문에, LED 램프(62)를 원주 방향으로 1개만 설치하여도 상관없지만, LED 램프(62)는 원주를 등분한 위치에 복수개 설치하는 것이 바람직하다.

기판 세정 장치(10)는, 유지 플레이트(20)에 유지된 웨이퍼(W)에, 린스액으로서, 고온 DIW(가열된 순수)를 공급하는 린스 노즐(70a)과, 상온 DIW(상온의 순수)를 공급하는 린스 노즐(70b)을 더 갖고 있다. 린스 노즐(70a, 70b)은 연직 방향 축선을 중심으로 선회 가능한(도 3 중의 화살표를 참조) 선회 아암(73)에 유지되어 있고, 린스 노즐(70a, 70b)은 웨이퍼(W)의 중심 바로 위의 처리 위치(도시하지 않음)와, 웨이퍼(W)의 위쪽으로부터 후퇴한 후퇴 위치(도 3에 도시된 위치) 사이에서 이동할 수 있다. 린스 노즐(70a, 70b)에는, 고온 DIW 공급 기구(72a) 및 상온 DIW 공급 기구(72b)로부터, 선회 아암(73)을 따라 설치된 배관(71a, 71b)을 통해 고온 DIW 및 상온 DIW를 각각 공급할 수 있다. 고온 DIW 공급 기구(72a) 및 상온 DIW 공급 기구(72b)는 각각 DIW 공급원, 유량 제어 밸브, 개폐 밸브 등(모두 도시하지 않음)으로 구성할 수 있다.

도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 기판 세정 장치(10)는, 그 전체의 동작을 통괄 제어하는 컨트롤러(90)를 갖고 있다. 컨트롤러(90)는, 기판 세정 장치(10)의 모든 기능 부품[예컨대 회전 승강 기구(25), 톱 플레이트(50)의 회전 모터(53), 이동 아암(52)을 선회시키는 회전 모터(55), SPM 공급 기구(57)의 밸브류, LED 램프(62)용 전원 장치(64) 등]의 동작을 제어한다. 컨트롤러(90)는, 하드웨어로서, 예컨대 범용 컴퓨터와, 소프트웨어로서 이 컴퓨터를 동작시키기 위한 프로그램(장치 제어 프로그램 및 처리 레시피 등)에 의해 실현할 수 있다. 소프트웨어는, 컴퓨터에 고정적으로 설치된 하드 디스크 드라이버 등의 기억 매체에 저장되거나 혹은 CDROM, DVD, 플래시 메모리 등의 착탈 가능하게 컴퓨터에 세트되는 기억 매체에 저장된다. 이러한 기억 매체가 참조부호 91로 표시되어 있다. 프로세서(92)는 필요에 따라, 도시하지 않은 사용자 인터페이스로부터의 지시 등에 기초하여 정해진 처리 레시피를 기억 매체(91)로부터 호출하여 실행시키고, 이것에 의해 컨트롤러(90)의 제어 하에서 기판 세정 장치(10)의 각 기능 부품이 동작하여 정해진 처리가 행해진다. 컨트롤러(90)는, 도 1에 도시된 액처리 시스템 전체를 제어하는 시스템 컨트롤러여도 좋다.

다음에, 전술한 기판 세정 장치(10)를 이용하여 웨이퍼(W) 표면에 있는 불필요한 레지스트막을 제거하는 세정 처리의 일련의 공정에 대해서 설명한다.

<웨이퍼 반입 및 설치 공정>

톱 플레이트(50) 및 LED 램프 유닛(60)은 후퇴 위치(도 3의 이점쇄선으로 나타낸 위치)에 있다. 이 상태에서, 리프트핀 플레이트(30)를 상승시켜 상승 위치에 위치시킨다. 계속해서, 웨이퍼(W)를 유지한 반송 아암(104)(도 1 참조)이, 반출입구(16)를 통해 기판 세정 장치(10) 내로 침입하여, 리프트핀 플레이트(30)의 리프트핀(32) 상에 웨이퍼(W)를 놓고, 기판 세정 장치(10)로부터 후퇴한다. 계속해서 리프트핀 플레이트(30)가 하강하여, 유지 플레이트(20)의 유지 부재(22)가 웨이퍼(W)를 유지할 수 있는 높이까지, 웨이퍼(W)를 하강시킨다. 유지 부재(22)가 웨이퍼(W)를 유지하면 리프트핀 플레이트(30)는 더 하강하여, 유지 플레이트(20) 내에 수용된다(도 2에 도시된 상태). 또한, 웨이퍼(W)는, 그 「표면」(레지스트 패턴이 형성되어 있는 면)이 「상면」이 되고, 그 「이면」(레지스트 패턴이 형성되어 있지 않은 면)이 「하면」이 되도록, 유지 플레이트(20)에 의해 유지된다.

다음에, 이동 아암(52)이 선회하여, 톱 플레이트(50) 및 LED 램프 유닛(60)이 웨이퍼(W)의 바로 위의 처리 위치(도 2에 도시된 위치, 도 3의 실선으로 나타낸 위치)에 위치한다. 이 상태에서, 계속해서, 회전 승강 기구(25)의 회전 모터(도시하지 않음)에 의해 유지 플레이트(20)를 회전시킨다. 또한, 회전 모터(53)에 의해 톱 플레이트(50)도 회전시킨다. 웨이퍼(W)의 회전 시작과 동시 또는 그 후에, LED 램프(62)를 점등시켜 웨이퍼(W)의 표면을 가열한다. 이 때, 예컨대 웨이퍼(W)는 200℃ 정도로 가열된다. 웨이퍼(W)가 정해진 온도까지 승온하면, SPM 공급 기구(57)로부터 SPM을 약액 공급관(56)에 공급하여, 약액 공급관(56)의 하단 개구(56a)로부터 웨이퍼(W)의 표면의 중심을 향해 SPM을 토출시킨다. 또한, SPM 공급 기구(57)는, 가열 황산 공급원으로부터 150℃ 정도의 가열 황산과, 과산화수소수 공급원으로부터 상온의 과산화수소수를 공급하고, 이들이 혼합된 후에 약액 공급 배관(56b)에 유입되도록 구성되어 있다. 황산과 과산화수소수가 혼합되면 발열되고, 혼합액(즉 SPM)은 대략 180℃∼200℃에서 하단 개구(56a)로부터 웨이퍼(W)의 표면의 중심을 향해 토출된다. SPM은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주연부로 확산되게 되어, 웨이퍼(W) 표면은 SPM의 액막으로 덮이고, 웨이퍼 표면의 부착되어 있는 불필요한 레지스트막은, SPM에 의해 리프트 오프(박리)되어 제거된다. 제거된 레지스트막 및 반응 생성물은, SPM과 함께 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 위에서 반경 방향 외측으로 흘러, 웨이퍼(W)의 외측으로 유출되고, 처리 컵(40)에 의해 받아내어져 배출구(41)로부터 배출된다.

SPM이 웨이퍼 표면 위를 확산되어 갈 때, SPM은 웨이퍼(W)에 의해 열을 빼앗겨 온도가 저하된다. 또한, 웨이퍼 주연부의 원주 속도는 웨이퍼 중심부의 원주 속도보다도 높기 때문에, 웨이퍼 주연부 쪽이 웨이퍼 근방의 공기의 흐름에 의해서도 보다 냉각되어, SPM의 온도가 저하되기 쉬운 경향이 있다. 따라서, 웨이퍼 주연부에 있어서 반응 속도가 저하되어, 레지스트의 박리가 불충분해질 우려가 있다. 그러나, 본 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 주연부가 LED 램프(62)에 의해 가열되고 있다. 그 때문에, 주연부에 있어서 웨이퍼(W)에 빼앗기는 열이 적어져, 웨이퍼(W) 표면의 중심부에서 주연부에 이를 때까지, SPM의 온도가 저하되는 것을 억제할 수 있어, 비교적 균일한 온도 분포를 얻을 수 있다. 이 때문에, 레지스트를 균등하게 박리할 수 있다. 또한, LED 램프(62)는, 웨이퍼(W)의 두께 방향에 관하여 표면(조사면) 근방만을 가열할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W) 전체가 필요 이상으로 가열되지 않고, 필요한 영역(표면 근방)만을 가열할 수 있다. 또한, LED 램프(62)는, 웨이퍼(W)를 가열하기 위해서 알맞은 파장을 갖고 있기 때문에, 처리 챔버(12) 내에 있는 웨이퍼(W) 이외의 부재를 가열하지 않는다. 또한, 웨이퍼(W)를 가열하기 위해서 알맞은 파장의 LED 광에 의해 웨이퍼(W)를 가열함으로써, 웨이퍼(W)를 단시간에 승온할 수 있다.

또한, 웨이퍼(W)의 위쪽에는 톱 플레이트(50)가 설치되어 있고, 처리 컵(40)의 내부 공간은 배출구(41)를 통해 배기 장치(44)에 의해 흡인되고 있기 때문에, 처리 컵(40)과 톱 플레이트(50) 사이의 간극을 통해 팬 필터 유닛(14)으로부터의 다운플로우가 인입되도록 되어 있다. 그 때문에, SPM 처리시에 웨이퍼(W)의 표면의 위쪽 공간에 발생한 흄이, 처리 컵(40)과 톱 플레이트(50) 사이의 간극으로부터 새는 것이 방지된다. 또한, 톱 플레이트(50)의 하면에 흄의 응축물(액적)이 발생하지만, 톱 플레이트(50)가 회전하고 있기 때문에 응축물은 원심력에 의해 톱 플레이트(50)의 주연부까지 흘러간다. 그 때문에, 흄의 응축물로 이루어진 액적이 웨이퍼(W)의 표면에 낙하하여 파티클이 발생하는 것이 방지된다. 또한, 톱 플레이트(50)의 주연까지 흐른 액적은 반경 방향 외측으로 비산되지만, 이 액적은 처리 컵(40)과 톱 플레이트(50) 사이의 간극을 통해 처리 컵(40) 내로 인입되는 다운플로우를 타고 처리 컵(40) 내로 유도되기 때문에, 처리 컵(40)의 외측으로 비산되는 일은 없다. 보다 완전하게 액적의 비산을 방지하기 위해서, 톱 플레이트(50)를 승강시키는 기구[도 2에 도시된 실린더(58)를 참조], 또는 처리 컵(40)을 승강시키는 기구를 설치하여, SPM 세정 공정시에 톱 플레이트(50)의 하면을 처리 컵(40)의 상단보다도 아래쪽에 위치되도록 하여도 좋다.

<고온 DIW 린스 공정>

SPM 세정 공정을 정해진 시간 동안 실행한 후, 약액 공급관(56)으로부터의 SPM의 토출을 정지하고, 또한, LED 램프(62)에 의한 웨이퍼(W)의 가열을 정지하고, 이동 아암(52)을 선회시켜 톱 플레이트(50) 및 LED 램프 유닛(60)을 후퇴 위치(도 3의 이점쇄선으로 나타낸 위치)로 이동시킨다. 그 후, 선회 아암(73)을 구동하여, 고온 DIW 노즐(70a)을 웨이퍼(W)의 중심의 바로 위에 위치시킨다. 계속해서 웨이퍼(W)를 회전시킨 채, 고온 DIW 노즐(70a)로부터 60℃∼80℃의 순수(고온 DIW)를 웨이퍼의 중심에 토출한다. 고온 DIW는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 위에서 반경 방향 외측으로 흘러 웨이퍼(W)의 외측으로 유출되고, 처리 컵(40)에 의해 받아내어져 배출구(41)로부터 배출된다. 이에 따라 웨이퍼(W)의 표면 상에 남아 있는 SPM이나 레지스트의 잔사 등이, 웨이퍼(W)의 표면 상에서 반경 방향 외측으로 흐르는 고온 DIW에 의해 씻어내어진다. 고온 DIW에 의해 린스를 행함으로써, SPM 세정 공정에 있어서 발생한 잔사를 효율적으로 신속하게 제거할 수 있다. 또한, SPM 세정 공정의 종료 후 고온 DIW 린스 공정을 시작하기 전에, 웨이퍼(W)의 표면이 건조되는 것을 방지하기 위해서, 처리 컵(40)의 상단 개구 가장자리에 노즐을 설치하여, 이 노즐로부터 고온 DIW 노즐(70a)이 처리 위치로 이동할 때까지, 포물선형으로 웨이퍼(W)의 중심에 DIW를 공급하여도 좋다.

<상온 DIW 린스 공정>

고온 DIW 린스 공정을 정해진 시간 동안 실행한 후, 고온 DIW 노즐(70a)로부터의 고온 DIW의 토출을 정지시키고, 상온 DIW 노즐(70b)을 웨이퍼(W)의 중심의 바로 위에 위치시키고, 계속해서 웨이퍼(W)를 회전시킨 채, 상온 DIW 노즐(70b)로부터 상온 DIW(상온의 순수)를 웨이퍼의 중심에 토출한다. 상온 DIW는 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 표면 위에서 반경 방향 외측으로 흘러 웨이퍼(W)의 외측으로 유출되고, 처리 컵(40)에 의해 받아내어져 배출구(41)로부터 배출된다. 이에 따라 웨이퍼(W)의 표면 상에 남아 있는 SPM이나 레지스트의 잔사 등이 상온 DIW의 흐름에 의해 더 제거되고, 웨이퍼(W)의 온도를 상온으로 되돌릴 수 있다. 또한, 상온 DIW의 토출이 시작될 때까지, 고온 DIW의 토출을 계속하는 것도 바람직하다.

<스핀 건조 공정>

상온 DIW 린스 공정을 정해진 시간 동안 실행한 후, 상온 DIW 노즐(70b)로부터의 DIW의 토출을 정지한다. 계속해서, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 증대시켜, 웨이퍼 표면 상에 있는 DIW를 원심력에 의해 털어냄으로써 건조시킨다.

<웨이퍼 반출 공정>

스핀 건조 공정이 종료되면, 리프트핀 플레이트(30)를 상승시켜 웨이퍼(W)의 하면을 리프트핀(32)으로 지지하고, 유지 플레이트(20)의 유지 부재(22)에 의한 웨이퍼(W)의 유지를 해방한다. 리프트핀 플레이트(30)를 더 상승시켜 상승 위치에 위치시키고, 반송 아암(104)(도 1 참조)이, 기판 세정 장치(10) 내에 침입하여, 리프트핀 플레이트(30)로부터 웨이퍼(W)를 수취하고, 기판 세정 장치(10)로부터 후퇴한다. 이상에 의해 1장의 웨이퍼(W)에 대한 일련의 처리가 종료된다.

상기 실시형태에 따르면, 하기의 유리한 효과를 얻을 수 있다.

(1) 회전하는 톱 플레이트(50)의 위쪽에 회전하지 않는 LED 램프 유닛(60)을 설치함으로써, 간단한 구성으로 웨이퍼를 가열할 수 있다. 톱 플레이트(50)가 LED 램프광을 투과하는 재질에 의해 형성되어 있음으로써, LED 램프 유닛(60)과 톱 플레이트(50)를 서로 분리 독립된 부재로서 설치하여, LED 램프 유닛(60)을 회전시키지 않고 톱 플레이트(50)만을 회전시키는 것이 가능해진다. LED 램프 유닛(60)을 회전시키지 않음으로써 LED 램프(62)에의 급전 라인의 간략화가 달성된다. 또한, 톱 플레이트(50)를 회전시킴으로써, 전술한 바와 같이 톱 플레이트(50)의 하면에 부착되는 흄의 응축물이 웨이퍼(W) 상에 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

(2) 톱 플레이트(50)에 의해 흄의 비산이 방지되기 때문에, LED 램프(62)가 흄에 노출되는 일이 없다.

(3) LED 램프(62)에 의해 웨이퍼(W)의 반경 방향에 관한 정해진 영역만, 구체적으로는 냉각되기 쉬운 웨이퍼 주연부 영역만을 국소적으로 단시간에 가열함으로써, 웨이퍼 표면의 온도 분포를 균일화하여 웨이퍼 면내의 반응 속도를 균일화할 수 있다. 게다가, 흄의 비산을 방지하기 위해서, 웨이퍼 위쪽에 배치되는 톱 플레이트(50)는 LED 램프광을 투과하는 재질에 의해 형성되어 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 처리 대상면(패턴이 형성되어 있는 면)을 위로 향해 처리를 행할 때에, LED 램프광에 의해 웨이퍼(W)의 처리 대상면을 직접 가열할 수 있다. 상세하게 설명하면, LED 램프광은 웨이퍼(W)의 최외측 표면으로부터 깊이 100 ㎛까지의 범위 내에서 전체 흡수되어 열로 변한다. SPM 세정 공정시에 레지스트와 SPM이 접하는 부분, 즉 레지스트 최외측 표면 및 그 근방 부분이 가열되는 것이 효과적이기 때문에, LED 램프광은 웨이퍼(W)의 두께 방향에 관해서도 필요한 영역만[웨이퍼 전체 두께(12 인치 웨이퍼의 경우 약 775 ㎛)의 1/8 정도]을 국소적으로 효율 좋게 가열할 수 있다는 것을 말할 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)로의 과잉 입열(入熱)에 의해 웨이퍼(W) 상에 형성되는 디바이스의 특성에 악영향을 부여할 가능성이 저감된다.

상기한 실시형태는, 예컨대 하기와 같이 개변할 수 있다.

LED 램프(62)의 배치는, 도 3에 도시된 것에 한정되지 않고, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 상이한 반경 방향 위치에 LED 램프를 배치할 수 있다. 도 4에는, 점 O[평면에서 보아 유지 플레이트(20)에 의해 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 중심과 일치함]를 중심으로 하는 제1 반경(ra)의 원주 상에 4개의 제1 LED 램프(62a)가, 제2 반경(rb)의 원주 상에 4개의 제2 LED 램프(62b)가, 제3 반경(rc)의 원주 상에 4개의 제3 LED 램프(62c)가 배치되어 있는 예가 도시되어 있다. 이 경우, 제1 LED 램프(62a), 제2 LED 램프(62b) 및 제3 LED 램프(62c)는 각각 독립된 전원 장치(도시하지 않음)에 접속되어, 독립적으로 제어할 수 있다. 이와 같이, 상이한 반경 방향 위치(ra, rb, rc)에 각각 LED 램프를 배치함으로써, 웨이퍼(W)의 상이한 반경 방향 영역마다 독립적으로 온도 제어(소위 존 제어)를 행하는 것도 가능하다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 램프 지지체를, LED 램프(62)를 이동시키는 LED 램프 이동 기구를 포함하도록 구성하여도 좋다. 도 5에는 복수(2개)의 LED 램프 이동 기구를 설치한 예를 도시하고 있고, 각 LED 램프 이동 기구는, 이동 아암(52)의 선단부에 고정되어 반경 방향 외측으로 연장되는 가이드 레일(65)과, 가이드 레일(65)을 따라 이동하는 구동 기구를 내장한 가동자(66)와, 가동자(66)에 부착된 LED 램프(62m)를 갖고 있다. 이것에 따르면, LED 램프(62m)를 유지 플레이트(20)에 유지된 웨이퍼(W)의 반경 방향에 관한 임의의 영역에 대면시킬 수 있고, 또한, SPM 처리 중에 LED 램프(62m)를 이동(스캔)시킬 수도 있다. 이 때문에, 보다 치밀한 웨이퍼(W) 표면의 온도 분포의 제어가 가능해진다. 또한, 가이드 레일(65)은 3개 이상 설치하여도 좋고, 1개의 가이드 레일(65)에 복수의 가동자(66) 및 LED 램프(62m)를 설치할 수도 있다.

기판 세정 장치(10)에 의해 행하는 약액 처리는, 전술한 SPM 처리에 한정되지 않고, 상온(클린룸 내의 온도인 23℃∼25℃ 정도)보다 가열된 액을 사용하는 처리여도 좋다. 또한, 약액은 도금 처리용 약액이어도 좋다. 가열된 약액을 이용하는 임의의 약액 처리에 있어서, LED 램프(62)에 의해 웨이퍼(W)를 가열함으로써, 웨이퍼(W)의 온도 분포를 균일화할 수 있어, 처리의 면내 균일성을 높일 수 있다.

전술한 바와 같이 약액 처리 중에 톱 플레이트(50)를 회전시키는 것이 바람직하지만, 톱 플레이트(50) 하면으로부터의 응축물의 낙하가 발생하지 않는 조건으로 약액 처리를 행하는 경우, 혹은 낙하가 발생하여도 문제가 되지 않는 약액 처리를 행하는 경우에는, 톱 플레이트(50)를 회전시키지 않아도 좋다. 톱 플레이트(50)를 회전시키지 않는 경우에는, 톱 플레이트(50)를 램프 지지체(61)에 의해 유지하여도 좋고, 혹은 톱 플레이트(50)의 상면에 LED 램프(62)를 올려 놓고 설치하여도 좋다. 또한, 톱 플레이트(50)를 회전시키지 않는 경우에는, 톱 플레이트(50) 처리 위치에 위치시켰을 때에, 처리 컵(40)과 톱 플레이트(50) 사이가 시일되도록 하여도 좋다.

상기 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 「표면」이 「상면」이 되고, 「이면」이 「하면」이 되도록 웨이퍼(W)를 유지 플레이트(20)에 의해 유지하여, 웨이퍼(W)의 상면에 처리액을 공급하여 액처리를 행하였다. 그러나, 웨이퍼(W)의 「표면」이 「하면」이 되고, 「이면」이 「상면」이 되도록 웨이퍼(W)를 유지 플레이트(20)에 의해 유지하여, 웨이퍼(W)의 하면에 처리액을 공급하여 액처리를 행하는 것도 가능하다. 이 경우에 이용되는 기판 세정 장치의 구성의 일례가 도 6에 도시되어 있고, 이하에 도 6에 도시된 구성 중 도 2의 구성과의 차이점에 대해서 설명한다.

도 6의 구성에 있어서는, 도 2의 구성에 있어서 중공(中空)인 톱 플레이트(50)의 회전축(51) 가운데를 통과하는 약액 공급관(56)이 제거되고, 또한, 린스 노즐(70a, 70b) 및 이들을 지지하는 선회 아암(73)이 제거되어 있다. 그 대신에, 리프트핀 플레이트(30)의 승강축(34)이 중공으로 구성되고, 승강축(34)의 공동 내에 약액 노즐로서의 역할을 갖는 처리액 공급관(80)이 지나가고 있다. 처리액 공급관(80) 내에서 SPM 유로(약액 유로)(80a) 및 DIW 유로(린스액 유로)(80b)가 연장되어 있고, 이들 유로는 처리액 공급관(80)의 상단에서 웨이퍼(W)의 하면 중앙부를 향해 개구되어 있다(도 6 중의 화살표를 참조). 따라서, 처리액 공급관(80)은, 웨이퍼(W)의 처리 대상면에 약액 및 DIW(린스액)를 각각 공급하는 약액 노즐 및 린스액 노즐로서의 역할을 수행한다. SPM 유로(80a)는 SPM 공급 기구(57')에 접속되어 있고, DIW 유로(80b)는, 고온 DIW 공급 기구(72a) 및 상온 DIW 공급 기구(72b)에 접속되어 있다. 처리액 공급관(80)은, 리프트핀 플레이트(30)의 승강축(34)이 웨이퍼(W)의 액처리시에 유지 플레이트(20)의 회전과 함께 회전한 경우, 및 웨이퍼(W)의 전달을 위해 리프트핀 플레이트(30)의 승강축(34)이 승강한 경우도, 정지한 상태(회전도 승강도 하지 않음)를 유지할 수 있도록 설치되어 있다. 유지 플레이트(20), 리프트핀 플레이트(30) 및 처리액 공급관(80)의 구성의 상세로서, 예컨대 본건 출원인에 의한 국제 특허 출원에 따른 국제 공개 WO2009/101853A1에 개시된 것을 채택할 수 있다.

도 6에 도시된 기판 세정 장치를 이용한 처리에 대해서 간단히 설명한다. 전술한 웨이퍼 반입 및 설치 공정과 동일한 순서로, 웨이퍼(W)가 유지 플레이트(20)에 의해 유지된다. 단, 웨이퍼(W)는 처리 대상면인 표면(디바이스 형성면, 레지스트막 형성면)이 하면이 되도록 유지 플레이트(20)에 유지된다. 또한, 웨이퍼(W)의 표면이 하향이 되도록 웨이퍼(W)를 뒤집기 때문에, 도 1에 도시된 액처리 시스템에는 리버서(reverser; 웨이퍼 뒤집기 장치)를 추가하여 설치하는 것이 바람직하다. 그 후, 웨이퍼(W)가 회전되고, 웨이퍼(W)가 LED 램프 유닛(60)에 의해 가열된다. 단, 이 때에는, 웨이퍼(W)의 표면이 하면으로 되어 있기 때문에, 웨이퍼(W)는 이면측에서부터 열전도에 의해 가열되게 된다. 이 상태에서, 처리액 공급관(80)으로부터 SPM이 웨이퍼의 하면 중앙부를 향해 토출되어, SPM에 의해 레지스트가 제거된다. 이 경우도, 웨이퍼(W)의 면내의 원하는 영역이 LED 램프 유닛(60)에 의해 가열됨으로써, 웨이퍼(W)의 면내에서 균일한 SPM 처리를 행할 수 있다. SPM 처리가 종료되면, 웨이퍼를 계속해서 회전시키면서, 처리액 공급관(80)으로부터 고온 DIW를 웨이퍼의 하면의 중앙부를 향해 토출하는 고온 DIW 처리를 정해진 시간 동안 실행하고, 그 후, 처리액 공급관(80)으로부터 상온 DIW를 웨이퍼의 하면의 중앙부를 향해 토출하는 상온 DIW 처리를 정해진 시간 동안 실행한다. 또한, SPM 처리 공정, 고온 및 상온 DIW 린스 공정에 있어서 웨이퍼(W)의 하면 중앙부에 공급된 처리액(SPM, DIW)은 웨이퍼의 하면을 따라 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 흘러 웨이퍼의 주연으로부터 바깥쪽으로 비산되고, 처리 컵(40)에 의해 받아내어져 배출구(41)로부터 배출된다. 상온 DIW 린스 공정을 정해진 시간 동안 실행한 후, 상온 DIW의 토출을 멈추고, 웨이퍼(W)의 회전 속도를 높여 스핀 건조 공정을 실행한다. 그 후, 전술한 웨이퍼 반출 공정과 동일하게 하여, 웨이퍼를 기판 세정 장치로부터 반출한다.

도 6에 도시된 기판 세정 장치에 있어서도, 도 2에 도시된 기판 세정 장치와 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 회전하는 톱 플레이트(50)의 위쪽에 회전하지 않는 LED 램프 유닛(60)을 설치함으로써, 간단한 구성으로 웨이퍼를 가열할 수 있고, LED 램프 유닛(60)이 톱 플레이트(50)에 의해 보호되기 때문에 흄에 노출되지 않으며, 또한, 웨이퍼(W)의 반경 방향의 특정 영역을 국소적으로 가열할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 기판 세정 장치에 있어서는, 이면(상면)측에서부터 웨이퍼(W)가 가열되게 되기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면(패턴 형성면인 하면)은, 이면측으로부터의 열전도에 의해 가열되게 된다. 따라서, 도 2에 도시된 실시형태와 달리 웨이퍼(W)의 표면의 가열 효율은 약간 저하되지만, 한편, 피가열 영역에 조사되는 LED 램프광의 강도 분포(미시적인 레벨에서의 변동)가 그대로 웨이퍼(W)의 표면의 온도 분포로서 반영되는 것이 방지되어, 면내에서 가열 불균일이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 부재(22)를 톱 플레이트(50)에 설치하여도 좋다. 이하에 도 7에 도시된 구성에 대해서 도 6에 도시된 구성과의 차이점을 중심으로 설명한다. 도 7에 도시된 기판 처리 장치에서는, 유지 부재(22)가, 축(23)을 중심으로 요동 가능하도록 톱 플레이트(50)에 부착되어 있다. 톱 플레이트(50)에 유지 부재(22)를 설치함에 따라, 유지 플레이트(20)는 폐지(廢止)되어 있다. 유지 플레이트(20)가 폐지되었기 때문에, 처리액 공급관(80)은 처리 컵(40)의 바닥벽에 직접 고정되어 있다.

도 7에 도시된 기판 세정 장치를 이용한 처리에 대해서 간단히 설명한다. 웨이퍼 유지 부재(22)가 처리 컵(40)의 상단보다도 충분히 위쪽에 위치하도록, 톱 플레이트(50)를 상승시키고, 유지 부재(22)를 요동시켜 해방 위치[유지 부재(22) 하단이 외측으로 변위된 상태]에 위치시킨다. 반송 아암(104)(도 1 참조)이, 처리 대상면인 웨이퍼(W)의 표면이 하향이 되도록 유지한 상태로 기판 세정 장치 내로 진입하고, 톱 플레이트(50)의 바로 아래이며 유지 부재(22)의 하단보다 낮은 위치로 웨이퍼(W)를 이동시킨다. 계속해서, 반송 아암(104)에 의해 웨이퍼(W)를 약간 상승시킨 후에, 유지 부재(22)를 요동시켜 유지 위치에 위치시킴으로써 웨이퍼(W)를 유지 부재(22)에 의해 유지한다. 그 후, 반송 아암(104)은, 약간 하강한 후, 기판 세정 장치로부터 후퇴한다. 그 후, 톱 플레이트(50)를 도 7에 도시된 위치까지 하강시킨다.

다음에, 톱 플레이트(50)를 회전시키고, 유지 부재(22)에 유지된 웨이퍼(W)도 함께 회전시킨다. 그 후에는, 도 6의 기판 처리 장치에 의한 처리와 동일하게 하여, LED 램프 유닛(60)에 의해 웨이퍼(W)를 이면측(상면측)에서부터 가열하면서 처리액 공급관(80)으로부터 SPM액을 웨이퍼 표면(하면)에 공급함으로써 SPM 처리가 행해진다. 그 후, 처리액 공급관(80)으로부터 필요에 따라 처리 유체를 공급하면서, 고온 DIW 처리, 상온 DIW 처리 및 스핀 건조 처리가 순차 실행된다. 도 7에 도시된 기판 처리 장치도 도 6에 도시된 기판 처리 장치와 동일한 효과를 달성할 수 있다. 또한, 유지 플레이트(20) 및 그 구동 기구와, 리프트핀 플레이트(30) 및 그 구동 기구를 폐지할 수 있기 때문에, 장치 구성의 간략화 및 저비용화를 달성할 수 있다.

또한, 도 7에 도시된 기판 처리 장치에서는, 처리 컵(40)의 바닥벽, 또는 이 바닥벽의 아래쪽에 LED 램프(62')(일점쇄선으로 나타냄)를 설치하여, 웨이퍼(W)의 하면측으로부터 웨이퍼(W)를 가열할 수도 있다. 이 경우, 처리 컵(40)은, LED광(예컨대 파장이 880 ㎚의 LED광)을 투과하는 재료로서, SPM에 의한 부식에 견딜 수 있는 재료, 예컨대, 테트라플루오로에틸렌(PTFE)에 의해 구성하면 좋다. 도 7의 구성에서는 유지 플레이트(20)가 폐지되어 있기 때문에, LED 램프(62')에 의해 효율적으로 웨이퍼(W)를 가열하는 것이 가능하다.

또한, 도 7에 도시된 기판 처리 장치에 있어서, 도 2에 도시된 형태와 동일한 형태로, 처리액 공급관(약액 공급관)을 톱 플레이트(50)의 회전축(51)의 내부에 설치하여도 좋다. 도 7에서는, 부호 56'를 붙인 처리액 공급관 및 부호 57'를 붙인 처리액 공급 기구가 일점쇄선에 의해 개략적으로 기재되어 있다. 이 경우, 구체적으로는, 도 2의 구성과는 달리, 회전축(51) 가운데에는 SPM액 및 고온 DIW를 공급하기 위한 제1 공급관과, 상온 DIW를 공급하기 위한 제2 공급관이 설치된다. 또한, 이 경우, 웨이퍼(W)는 처리 대상면인 표면이 상향이 되도록 기판 유지 부재(22)에 의해 유지된다.

20 : 유지 플레이트 22 : 기판 유지 부재
25 : 회전 기구(회전 승강 기구의 회전 모터) 50 : 톱 플레이트
52 : 이동 아암
53, 55 : 회전 기구(톱 플레이트용의 회전 모터)
56 : 약액 공급관 80 : 처리액 공급관
56b : 약액 공급 배관 61, 65, 66 : 램프 지지체
62 : LED 램프

Claims

기판을 수평으로 유지하는 기판 유지 부재와,
상기 기판 유지 부재를 회전시키는 회전 기구와,
상기 기판 유지 부재에 유지된 기판에 가열된 약액을 공급하는 약액 노즐과,
상기 기판 유지 부재에 유지된 기판의 위쪽을 덮는 톱 플레이트와,
상기 톱 플레이트를 연직 축선 주위로 회전시키는 회전 구동 기구와,
상기 톱 플레이트의 위쪽으로부터, 회전하는 상기 톱 플레이트를 투과시켜 정해진 파장의 광을 상기 기판 유지 부재에 유지된 기판에 조사함으로써, 약액 처리 중에 기판을 가열하는 적어도 1개의 LED 램프
를 구비하고,
상기 LED 램프는 상기 톱 플레이트가 회전할 때 회전하지 않는 액처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 LED 램프는 상기 톱 플레이트의 위쪽에서 램프 지지체에 지지되어 있고, 상기 램프 지지체는 상기 톱 플레이트를 이동시키는 이동 아암에 고정되어 있는 것인 액처리 장치.
제2항에 있어서, 상기 약액 노즐에 약액을 공급하는 약액 공급 배관이 상기 이동 아암의 외부에 설치되어 있는 것인 액처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 LED 램프는 복수 설치되어 있고, 이들 복수의 LED 램프는, 상기 기판 유지 부재에 유지된 기판의 반경 방향에 관하여 상이한 영역에 각각 대면하도록 설치되어 있으며, 각 LED 램프에의 급전을 독립적으로 제어 가능한 액처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 LED 램프는, 상기 기판 유지 부재에 유지된 기판의 반경 방향에 관하여 상이한 영역에 대면할 수 있도록 이동 가능한 것인 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 톱 플레이트는, 석영 또는 폴리테트라플루오로에틸렌에 의해 형성되어 있는 것인 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약액은 SPM(황산과 과산화수소수의 혼합물)인 것인 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 유지 부재는, 상기 톱 플레이트에 대하여 기판을 사이에 두고 배치되는 유지 플레이트에 설치되고, 상기 회전 기구는, 상기 유지 플레이트에 접속되어 있는 것인 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 유지 부재는 상기 톱 플레이트에 설치되고, 상기 회전 기구는 상기 톱 플레이트에 접속되어 있는 것인 액처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 기판의 주위를 둘러싸는 처리 컵을 더 가지며, 상기 톱 플레이트와 상기 처리 컵은 처리 공간을 형성하고, 상기 LED 램프는 상기 처리 공간 밖에 배치되는 것인 액처리 장치.
기판의 위쪽을 톱 플레이트에 의해 덮는 단계와,
상기 기판을 수평으로 유지하여 연직 축선 주위로 회전시키는 단계와,
회전하고 있는 상기 기판에 가열된 약액을 공급하는 단계와,
상기 톱 플레이트를 회전시키는 단계와,
약액 처리 중에, 회전하지 않는 적어도 1개의 LED 램프에 의해, 회전하는 상기 톱 플레이트의 위쪽으로부터, 상기 톱 플레이트를 투과시켜 정해진 파장의 광을 기판 유지 부재에 유지된 기판에 조사하여 기판을 가열하는 단계
를 포함한 액처리 방법.
제11항에 있어서, 상기 톱 플레이트를 이동시키는 이동 아암에 고정된 램프 지지체에 의해 상기 LED 램프를 지지하는 단계를 포함한 액처리 방법.
제11항에 있어서, 상기 약액은 SPM(황산과 과산화수소수의 혼합물)인 것인 액처리 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 수평으로 유지할 때에, 상기 LED 램프의 광이 상기 기판의 처리 대상면에 조사되도록 상기 기판의 처리 대상면이 위를 향하도록 유지하고, 상기 약액을 공급할 때에, 상기 약액을 상기 기판의 위쪽으로부터 상기 기판의 처리 대상면으로 공급하는 액처리 방법.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판을 수평으로 유지할 때에, 상기 LED 램프의 광이 상기 기판의 처리 대상면의 반대측 면에 조사되도록 상기 기판의 처리 대상면이 아래를 향하도록 유지하고, 상기 약액을 공급할 때에, 상기 약액을 상기 기판의 아래쪽으로부터 상기 기판의 처리 대상면으로 공급하는 액처리 방법.
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